(57)【要約】【課題】生体電気インピーダンスの測定に先立って行う自己診断により、生体に過電流が流れることを防止することができる生体電気インピーダンス測定装置、半導体装置及び生体電気インピーダンス測定装置の制御方法を提供すること。【解決手段】電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂは、生体に接触する。電流供給部１１は、端子Ｔ１及びＴ２間で電流を供給する。電圧測定部１２は、端子Ｔ３及びＴ４に入力する電圧を測定する。制御回路１６は、スイッチ部１３に、端子Ｔ１と基準抵抗１５の第１の端子とを接続させ、端子Ｔ２と基準抵抗１５の第２の端子とを接続させる、スイッチ部１４に、端子Ｔ３と基準抵抗１５の第１の端子とを接続させ、端子Ｔ４と基準抵抗１５の第２の端子とを接続させ、電圧測定部１２に端子Ｔ３及びＴ４間の電圧を測定させることにより、電流が流れる経路の自己診断を行う。【選択図】図１
2013128503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準抵抗と、
測定対象物である生体に接触する第１及び第２の電流供給用電極と、
前記生体に接触する第１及び第２の電圧測定用電極と、
第１及び第２の電流出力端子間で電流を供給する電流供給部と、
第１及び第２の電圧入力端子に入力する電圧を測定する電圧測定部と、
前記第１の電流出力端子を前記第１の電流供給用電極及び前記基準抵抗の第１の端子の一方又は両方と接続し、前記第２の電流出力端子を前記第２の電流供給用電極及び前記基準抵抗の第２の端子の一方又は両方と接続する第１のスイッチ部と、
前記第１の電圧入力端子を前記第１の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子の一方又は両方と接続し、前記第２の電圧入力端子を前記第２の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子の一方又は両方と接続する第２のスイッチ部と、
前記第１及び第２のスイッチ部を制御することにより、生体電気インピーダンス測定処理を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
第１のスイッチ部に、前記第１の電流出力端子と前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電流出力端子と前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、
第２のスイッチ部に、前記第１の電圧入力端子と前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電圧入力端子と前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、
前記電圧測定部に前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定させることにより、電流が流れる経路の自己診断を行う、
生体電気インピーダンス測定装置。    
【請求項２】
前記制御回路は、
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧が所定範囲外である場合に、電流が流れる経路の異常を検出することを特徴とする、
請求項１に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
【請求項３】
前記制御回路は、
電流が流れる経路の異常を検出した場合には、生体電気インピーダンス測定処理を終了することを特徴とする、
請求項２に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記自己診断が終了した後に、
第１のスイッチ部に、前記第１の電流出力端子と前記第１の電流供給用電極とを接続させ、前記第２の電流出力端子と前記第２の電流供給用電極とを接続させ、
第２のスイッチ部に、前記第１の電圧入力端子と前記第１の電圧測定用電極とを接続させ、前記第２の電圧入力端子と前記第２の電圧測定用電極とを接続させ、
前記電圧測定部に前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定させることにより、前記生体のインピーダンスを測定することを特徴とする、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
【請求項５】
前記制御回路は、前記生体のインピーダンスの測定に先立ち、
第１のスイッチ部に、前記第１の電流出力端子と前記第１の電流供給用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電流出力端子と前記第２の電流供給用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、
第２のスイッチ部に、前記第１の電圧入力端子と前記第１の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電圧入力端子と前記第２の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、
前記電圧測定部に前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定させることにより、前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態を診断することを特徴とする、
請求項４に記載の生体電気インピーダンス測定装置。    
【請求項６】
前記制御回路は、
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧の変動を検出し、
変動後の電圧が所定範囲外である場合に、前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態の異常を検出することを特徴とする、
請求項５に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態の異常を検出した場合には、警報を発することを特徴とする、
請求項６に記載の生体電気インピーダンス測定装置。
【請求項８】
基準抵抗と、
第１及び第２の電流出力端子間で電流を供給する電流供給部と、
第１及び第２の電圧入力端子に入力する電圧を測定する電圧測定部と、
前記第１の電流出力端子を測定対象物である生体に接触する第１の電流供給用電極及び前記基準抵抗の第１の端子の一方又は両方と接続し、前記第２の電流出力端子を前記生体と接触する前記第２の電流供給用電極及び前記基準抵抗の第２の端子の一方又は両方と接続する第１のスイッチ部と、
前記第１の電圧入力端子を前記生体と接触する第１の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子の一方又は両方と接続し、前記第２の電圧入力端子を前記生体と接触する第２の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子の一方又は両方と接続する第２のスイッチ部と、
前記第１及び第２のスイッチ部を制御することにより、生体電気インピーダンス測定処理を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
第１のスイッチ部に、前記第１の電流出力端子と前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電流出力端子と前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、
第２のスイッチ部に、前記第１の電圧入力端子と前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電圧入力端子と前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、
前記電圧測定部に前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定させることにより、電流が流れる経路の自己診断を行う、
半導体装置。    
【請求項９】
前記制御回路は、
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧が所定範囲外である場合に、電流が流れる経路の異常を検出することを特徴とする、
請求項８に記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記制御回路は、
電流が流れる経路の異常を検出した場合には、生体電気インピーダンス測定処理を終了することを特徴とする、
請求項９に記載の半導体装置。
【請求項１１】
前記制御回路は、前記自己診断が終了した後に、
第１のスイッチ部に、前記第１の電流出力端子と前記第１の電流供給用電極とを接続させ、前記第２の電流出力端子と前記第２の電流供給用電極とを接続させ、
第２のスイッチ部に、前記第１の電圧入力端子と前記第１の電圧測定用電極とを接続させ、前記第２の電圧入力端子と前記第２の電圧測定用電極とを接続させ、
前記電圧測定部に前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定させることにより、前記生体のインピーダンスを測定することを特徴とする、
請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の半導体装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記生体のインピーダンスの測定に先立ち、
第１のスイッチ部に、前記第１の電流出力端子と前記第１の電流供給用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電流出力端子と前記第２の電流供給用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、
第２のスイッチ部に、前記第１の電圧入力端子と前記第１の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電圧入力端子と前記第２の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、
前記電圧測定部に前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定させることにより、前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態を診断することを特徴とする、
請求項１１に記載の半導体装置。    
【請求項１３】
前記制御回路は、
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧の変動を検出し、
変動後の電圧が所定範囲外である場合に、前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態の異常を検出することを特徴とする、
請求項１２に記載の半導体装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、
前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態の異常を検出した場合には、警報を発することを特徴とする、
請求項１３に記載の半導体装置。
【請求項１５】
第１及び第２の電流出力端子間で電流を供給する電流供給部の前記第１の電流出力端子を、基準抵抗の第１の端子と接続し、
前記電流供給部の前記第２の電流出力端子を、前記基準抵抗の第２の端子と接続し、
第１及び第２の電圧入力端子に入力する電圧を測定する電圧測定部の前記第１の電圧入力端子を、前記基準抵抗の前記第１の端子と接続し、
前記電圧測定部の前記第２の電圧入力端子を、前記基準抵抗の前記第２の端子と接続し、
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定することにより、電流が流れる経路の自己診断を行う、
生体電気インピーダンス測定装置の制御方法。
【請求項１６】
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧が所定範囲外である場合を、電流が流れる経路の異常として検出することを特徴とする、
請求項１５に記載の生体電気インピーダンス測定装置の制御方法。
【請求項１７】
電流が流れる経路の異常を検出した場合には、生体電気インピーダンス測定処理を終了することを特徴とする、
請求項１６に記載の生体電気インピーダンス測定装置の制御方法。
【請求項１８】
前記自己診断が終了した後に、
前記第１の電流出力端子を、測定対象物である生体と接触する第１の電流供給用電極と接続し、
前記第２の電流出力端子を、前記生体と接触する第２の電流供給用電極と接続し、
前記第１の電圧入力端子を、前記生体と接触する第１の電圧測定用電極と接続し、
前記第２の電圧入力端子を、前記生体と接触する第２の電圧測定用電極と接続し、
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定することにより、前記生体のインピーダンスを測定することを特徴とする、
請求項１５乃至１７のいずれか一項に記載の生体電気インピーダンス測定装置の制御方法。
【請求項１９】
前記生体のインピーダンスの測定に先立ち、
前記第１の電流出力端子を、前記第１の電流供給用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子と接続し、
前記第２の電流出力端子を、前記第２の電流供給用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子と接続し、
前記第１の電圧入力端子を、前記第１の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子と接続し、
前記第２の電圧入力端子を、前記第２の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子と接続し、
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定することにより、前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態を診断することを特徴とする、
請求項１８に記載の生体電気インピーダンス測定装置の制御方法。    
【請求項２０】
前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧の変動を検出し、
変動後の電圧が所定範囲外である場合を、前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態の異常として検出することを特徴とする、
請求項１９に記載の生体電気インピーダンス測定装置の制御方法。
【請求項２１】
前記生体と前記第１、第２の電流供給用電極及び前記第１、第２の電圧測定用電極との接触状態の異常を検出した場合には、警報を発することを特徴とする、
請求項２０に記載の生体電気インピーダンス測定装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は生体電気インピーダンス測定装置、半導体装置及び生体電気インピーダンス測定装置の制御方法に関し、特に過電流を防止する生体電気インピーダンス測定装置、半導体装置及び生体電気インピーダンス測定装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、生体のインピーダンスを測定することで身体の組成を推定できることが知られている（非特許文献１）。この原理を利用し、身体に含まれている体脂肪量を測定する技術が確立されている。この体脂肪量測定技術では、身体の手足といった末端間のインピーダンスを四端子電極法で測定する。そして、被測定者の体重、身長、性別及び年齢などの個人身体情報と測定したインピーダンス値とから、体脂肪量を算出する。こうした体脂肪量測定技術を応用し、被測定者の体脂肪量と体重とを同時に測定する装置が広く普及している（特許文献１）。
【０００３】
体脂肪量測定においては、回路素子の故障や寿命で人体などの生体内への流入電流が増大する場合がある。しかし、生体に一定以上の過大な電流が流れた場合には、生体に多大な負荷が加わる。そのため、生体に悪影響を及ぼさないよう、過電流防止対策を行うことが求められている。実際に、体脂肪量測定時の過電流を防止する技術が既に提案されている（特許文献２）。
【０００４】
以下、生体電気インピーダンス測定装置の一例である、特許文献２にかかる体脂肪計について説明する。図７は、特許文献２にかかる体脂肪計３００の内部測定回路を表すブロック図である。体脂肪計の内部測定回路には、各種の演算処理や制御を行うＣＰＵ３０がある。このＣＰＵ３０からの処理命令により、測定電流となる交流電流を生成する正弦波発生部３１が接続され、正弦波発生部３１からの出力信号により、定電流を発生する定電流回路オペアンプＵ１２を含む定電流回路部３２が接続されており、定電流回路部３２の出力端子はコンデンサＣ１を介して電流電極５０Ｂに接続され、一方の端子は基準抵抗３３、コンデンサＣ２を介してもう一方の電流電極５０Ａに接続されている。
【０００５】
電圧電極５１Ａ、５１Ｂは各々コンデンサＣ３及びＣ４を介してアナログスイッチＩＣ１に接続されている。このアナログスイッチＩＣ１は、基準抵抗３３に接続されており、基準抵抗３３と身体のインピーダンス測定を切り替えるものである。この基準抵抗３３は、測定電流の電流経路内に設けられており、測定者の両足間を含む一定経路に電流を流しておき、基準抵抗３３を繋いだ時の電圧値と、生体の両足間に切り替えた時の電圧値を測定することで、正確に求められている基準抵抗３３との電圧比較を行うことができ、これにより生体電気インピーダンスの測定がより正確なものとなる。また、アナログスイッチＩＣ１は、測定された電圧値信号を増幅する電圧増幅オペアンプＵ１４を含む電圧増幅回路部３４に接続されており、電圧波形を整形する検波回路３５、整形された電圧波形のデータを、アナログ値からデジタル値に変換するＡ／Ｄ変換器３６があり、Ａ／Ｄ変換器３６によって生成されたデジタル値はＣＰＵ３０に入る。
【０００６】
またＣＰＵ３０には、数値変更ボタン、設定ボタン及び測定開始スイッチを有するスイッチ群３７と、求められた生体電気インピーダンス値および予め設定記憶された測定者の個人情報より、推定された体脂肪率または体脂肪量といった体脂肪に関する情報を表示する表示部を含む表示回路３８も繋がれている。従って、ＣＰＵ３０は入力した測定電流値と検出された測定電圧値から生体電気インピーダンス値を演算し、記憶設定してある個人情報と求められた生体電気インピーダンス値から体脂肪率または体脂肪量を推定し、表示回路３８の表示部に表示する。
【０００７】
バッテリー３９は定電圧供給部４０に接続され、この定電圧供給部４０によって生成し出力される定格電圧（Ｖｄｄ）によって測定回路全般は駆動するものであり、ＣＰＵ３０を含む各素子に接続され一定電圧を供給する。この定電圧供給部４０は、一般的に三端子レギュレータ等を組み合わせて構成し、定格電圧Ｖｄｄ、−Ｖｄｄを出力する。
【０００８】
ダイオードＤ１１〜Ｄ１４及びＤ２１〜Ｄ２４は、静電破壊対策用のものであり、これは、例えば絨毯等で帯電した靴下や衣類等が電流電極５０Ａ及び５０Ｂ、電圧電極５１Ａ及び５１Ｂに接触した場合には、静電気により電極から数ｋＶの電圧が掛かる可能性がある。それによる回路の破壊することを防ぐために、各電極と測定回路との間に高電圧がかかった場合に、Ｖｄｄまたは−Ｖｄｄに電流が逃げるようダイオードを設けることにより、過大な電流が回路側に流れないようにするものである。
【０００９】
ここで、コンデンサＣ１〜Ｃ４が設けられてない回路で、回路素子が故障した場合について述べる。体脂肪率を測定しようと体脂肪計に測定者が電流電極５０Ａ及び５０Ｂ、電圧電極５１Ａ及び５１Ｂに足の裏が接触するように載った時に、仮に、静電破壊対策用のダイオードＤ１１及びＤ２２が静電気により故障した、あるいは既に故障していたとする。Ｖｄｄが＋４Ｖ、−Ｖｄｄが−４Ｖであった場合には、ダイオードＤ１１とダイオードＤ２２とは導通状態であるため、電流電極５０Ａと電流電極５０Ｂとの間には、８Ｖの電位差が生じることになる。電流電極５０Ａと電流電極５０Ｂとの間にそれぞれ左右の爪先が接触していたとすると、人体の両足間にも８Ｖの電圧がかかることになる。人体の両足間インピーダンスを５００Ω程度とすると、人体の両足間には、８（Ｖ）／５００（Ω）＝１６（ｍＡ）の直流電流が流れることとなる。この１６ｍＡの電流が人体に与える影響は、自力でその状況から離脱できるとはいえ、かなりの苦痛を伴うレベルの電流であるとされる。
【００１０】
このように、測定回路上の電気部品が破壊、故障した場合に電極間に数Ｖの電位差が生じ、その時に人体が電極に接触すると、数十ｍＡの電流が流れる恐れがある。この状況は、静電破壊対策用のダイオードが故障した場合に限らず、静電気が回路に加わったり、脂肪計自体を落下するといった負荷が加わった場合に、例えば、定電流回路オペアンプＵ１２が壊れ、オペアンプの出力がＶｄｄまたは−Ｖｄｄの電圧となったり、アナログスイッチＩＣ１が壊れ、内部でＶｄｄまたは−電源と、各電極板と接続されているＩＣの端子とが導通状態となった場合にも各電極間に数Ｖの電位差が発生し、前述のような状態が起きうるものである。尚、両足間インピーダンスは測定者により異なり、また、回路の定格電圧Ｖｄｄ、−Ｖｄｄも設計方法、測定精度等により異なるものであるので、必ずしもこの上述の電流が全ての人に流れる訳ではないが、それ以上に電流が流れることも考えられる。
【００１１】
次に、コンデンサＣ１〜Ｃ４が回路に設けられている場合について説明する。体脂肪率を測定しようと体脂肪計に測定者が電流電極５０Ａ及び５０Ｂ、電圧電極５１Ａ及び５１Ｂに足の裏が接触するように載った時に、仮に、静電破壊対策用のダイオードＤ１１及びＤ２２が静電気により故障した、あるいは既に故障していたとする。この時、ダイオードＤ１１とダイオードＤ２２とは導通状態となるが、測定者が電流電極５０Ａ及び５０Ｂに接触するように体脂肪計に載っていたとしても、コンデンサＣ１及びＣ２が経路内に挿入されているため直流電流は流れることがない。従って、コンデンサを電極と測定回路の間に挿入しておけば、人体内を数十ｍＡの直流電流が流れるというような異常は回避できることになる。
【００１２】
なお、測定経路にコンデンサを挿入したとしても正常動作時には、生体電気インピーダンスの測定電流としては、一般的に５０ｋＨｚ、５００μＡ程度の交流電流を用いるので、コンデンサを交流電流が流れることは可能であり、測定上、特に支障はない。また、このコンデンサＣ１〜Ｃ４は、測定電流の周波数が５０ｋＨｚであれば、容量として０．１μＦ以上であれば測定精度に影響を及ぼすようなことはない。また、このコンデンサＣ１〜Ｃ４の種類としては、一般的な安価なセラミックコンデンサを用いれば十分であるが、電解コンデンサやフィルムコンデンサあるいは圧膜チップ抵抗といったチップ部品を用いても問題はない。
【００１３】
他にも、生体の電極への接触が不完全な場合や接触抵抗が大きい異常な状態を検出することにより、誤ったインピーダンスを算出する事態を防止する生体インピーダンス検出装置が提案されている（特許文献３）。さらに、小型かつ簡易な構成で消費電力を少なくできる生体測定装置が提案されている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開昭６２−１６９０２３号公報
【特許文献２】特開２００１−１６１６５５号公報
【特許文献３】特開２００３−９３３６１号公報
【特許文献４】特開２００９−８２３６２号公報
【非特許文献】
【００１５】
【非特許文献１】Henry C Lukaski at. el., "Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurement of the human body", The American Journal of Clinical Nutrition, 41, April 1985, pp810-817.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところが、発明者らは、上述の技術には問題点があることを見出した。特許文献２にかかる体脂肪計３００は、過電流の発生は防止できるが、外付け部品であるコンデンサが必要である。このコンデンサは、測定精度に及ぼす影響を回避するため、比較的大きな容量値が必要である。例えば、測定電流の周波数が５０ｋＨｚ、振幅が５００μＡの交流電流の場合には、一般に、０．１μＦ以上の容量値が必要である。このような容量値はＬＳＩのなどの半導体装置に内蔵することは難しい。したがって、セラミックコンデンサ、電解コンデンサ、フィルムコンデンサを、半導体装置の外付け部品として用いなければならない。そのため、生体電気インピーダンス測定装置のコスト増大を招いてしまう。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様である生体電気インピーダンス測定装置は、基準抵抗と、測定対象物である生体に接触する第１及び第２の電流供給用電極と、前記生体に接触する第１及び第２の電圧測定用電極と、第１及び第２の電流出力端子間で電流を供給する電流供給部と、第１及び第２の電圧入力端子に入力する電圧を測定する電圧測定部と、前記第１の電流出力端子を前記第１の電流供給用電極及び前記基準抵抗の第１の端子の一方又は両方と接続し、前記第２の電流出力端子を前記第２の電流供給用電極及び前記基準抵抗の第２の端子の一方又は両方と接続する第１のスイッチ部と、前記第１の電圧入力端子を前記第１の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子の一方又は両方と接続し、前記第２の電圧入力端子を前記第２の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子の一方又は両方と接続する第２のスイッチ部と、前記第１及び第２のスイッチ部を制御することにより、生体電気インピーダンス測定処理を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、第１のスイッチ部に、前記第１の電流出力端子と前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電流出力端子と前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、第２のスイッチ部に、前記第１の電圧入力端子と前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電圧入力端子と前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、前記電圧測定部に前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定させることにより、電流が流れる経路の自己診断を行うものである。本発明の一態様である生体電気インピーダンス測定装置では、生体電気インピーダンスの測定に先立ち自己診断を行い、電流が流れる経路の異常の有無を確認する。これにより生体に過電流が流れることを防止することができる。
【００１８】
本発明の一態様である半導体装置は、基準抵抗と、第１及び第２の電流出力端子間で電流を供給する電流供給部と、第１及び第２の電圧入力端子に入力する電圧を測定する電圧測定部と、前記第１の電流出力端子を測定対象物である生体に接触する第１の電流供給用電極及び前記基準抵抗の第１の端子の一方又は両方と接続し、前記生体と接触する第２の電流出力端子を前記第２の電流供給用電極及び前記基準抵抗の第２の端子の一方又は両方と接続する第１のスイッチ部と、前記第１の電圧入力端子を前記生体と接触する第１の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第１の端子の一方又は両方と接続し、前記第２の電圧入力端子を前記生体と接触する第２の電圧測定用電極及び前記基準抵抗の前記第２の端子の一方又は両方と接続する第２のスイッチ部と、前記第１及び第２のスイッチ部を制御することにより、生体電気インピーダンス測定処理を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、第１のスイッチ部に、前記第１の電流出力端子と前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電流出力端子と前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、第２のスイッチ部に、前記第１の電圧入力端子と前記基準抵抗の前記第１の端子とを接続させ、前記第２の電圧入力端子と前記基準抵抗の前記第２の端子とを接続させ、前記電圧測定部に前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定させることにより、電流が流れる経路の自己診断を行うものである。本発明の一態様である半導体装置は、生体電気インピーダンスの測定に先立ち自己診断を行い、電流が流れる経路の異常の有無を確認する。これにより生体に過電流が流れることを防止することができる。
【００１９】
本発明の一態様である生体電気インピーダンス測定装置の制御方法は、第１及び第２の電流出力端子間で電流を供給する電流供給部の前記第１の電流出力端子を、基準抵抗の第１の端子と接続し、前記電流供給部の前記第２の電流出力端子を、前記基準抵抗の第２の端子と接続し、第１及び第２の電圧入力端子に入力する電圧を測定する電圧測定部の前記第１の電圧入力端子を、前記基準抵抗の前記第１の端子と接続し、前記電圧測定部の前記第２の電圧入力端子を、前記基準抵抗の前記第２の端子と接続し、前記第１の電圧入力端子と前記第２の電圧入力端子との間の電圧を測定することにより、電流が流れる経路の自己診断を行うものである。本発明の一態様である生体電気インピーダンス測定装置の制御方法では、生体電気インピーダンスの測定に先立ち自己診断を行い、電流が流れる経路の異常の有無を確認する。これにより生体に過電流が流れることを防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、生体電気インピーダンスの測定に先立って行う自己診断により、生体に過電流が流れることを防止することができる生体電気インピーダンス測定装置、半導体装置及び生体電気インピーダンス測定装置の制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施の形態１にかかる生体電気インピーダンス測定装置１００の構成を模式的に示す回路図である。
【図２】実施の形態１にかかる生体電気インピーダンス測定装置１００の測定動作を示すフローチャートである。
【図３Ａ】ステップＳ１２１における生体電気インピーダンス測定装置１００の等価回路図である。
【図３Ｂ】ステップＳ１３１における生体電気インピーダンス測定装置１００の等価回路図である。
【図４Ａ】生体電気インピーダンス測定装置１００が正常である場合の電圧ＶＲの波形図である。
【図４Ｂ】生体電気インピーダンス測定装置１００に異常が生じている場合の電圧ＶＲの波形の一例を示す波形図である。
【図４Ｃ】生体電気インピーダンス測定装置１００に異常が生じている場合の電圧ＶＲの波形の別の一例を示す波形図である。
【図５】実施の形態２にかかる生体電気インピーダンス測定装置２００の測定動作における生体電気インピーダンス測定動作（ステップＳ２３）を示すフローチャートである。
【図６】ステップＳ２３３における生体電気インピーダンス測定装置２００の等価回路図である。
【図７】特許文献２にかかる体脂肪計３００の内部測定回路を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。
【００２３】
実施の形態１
まず、本発明の実施の形態１にかかる生体電気インピーダンス測定装置１００について説明する。図１は、実施の形態１にかかる生体電気インピーダンス測定装置１００の構成を模式的に示す回路図である。図１に示すように、生体電気インピーダンス測定装置１００は、半導体装置１０、電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂ、表示装置３を有する。
【００２４】
半導体装置１０は、電流供給部１１、電圧測定部１２、スイッチ部１３及び１４、基準抵抗１５、制御回路１６を有する。電流供給部１１は、制御回路１６の指令を受けて、スイッチ部１３を介して電流を供給する。電圧測定部１２は、スイッチ部１４を介して入力する電圧を測定し、測定結果を制御回路１６に出力する。
【００２５】
スイッチ部１３は、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１及びＳＷ２２により構成される。スイッチＳＷ１１は、端子Ｔ１１と電流供給部１１の端子Ｔ１との間に挿入される。端子Ｔ１１は、電流供給用電極１ａと接続される。スイッチＳＷ１２は、端子Ｔ１２と電流供給部１１の端子Ｔ１との間に挿入される。スイッチＳＷ２１は、端子Ｔ２１と電流供給部１１の端子Ｔ２との間に挿入される。端子Ｔ２１は、電流供給用電極１ｂと接続される。スイッチＳＷ２２は、端子Ｔ２２と電流供給部１１の端子Ｔ２との間に挿入される。スイッチ部１３の動作、すなわちスイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１及びＳＷ２２の開閉は、制御回路１６により制御される。
【００２６】
スイッチ部１４は、スイッチＳＷ３１、ＳＷ３２、ＳＷ４１及びＳＷ４２により構成される。スイッチＳＷ３１は、端子Ｔ３１と電圧測定部１２の端子Ｔ３との間に挿入される。端子Ｔ３１は、電圧測定用電極２ａと接続される。スイッチＳＷ３２は、端子Ｔ３２と電圧測定部１２の端子Ｔ３との間に挿入される。スイッチＳＷ４１は、端子Ｔ４１と電圧測定部１２の端子Ｔ４との間に挿入される。端子Ｔ４１は、電圧測定用電極２ｂと接続される。スイッチＳＷ４２は、端子Ｔ４２と電圧測定部１２の端子Ｔ４との間に挿入される。スイッチ部１４の動作、すなわちスイッチＳＷ３１、ＳＷ３２、ＳＷ４１及びＳＷ４２の開閉は、制御回路１６により制御される。
【００２７】
スイッチ部１３の端子Ｔ１２は、スイッチ部１４の端子Ｔ３２と接続される。スイッチ部１３の端子Ｔ２２は、スイッチ部１４の端子Ｔ４２と接続される。また、スイッチ部１３の端子Ｔ１２及びスイッチ部１４の端子Ｔ３２と、スイッチ部１３の端子Ｔ２２及びスイッチ部１４の端子Ｔ４２と、の間には、基準抵抗１５が接続される。基準抵抗１５の抵抗値は、例えば１ｋΩである。
【００２８】
電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂは、測定対象物である生体が接触する電極である。例えば、生体が人体である場合、右足の裏が電流供給用電極１ａ及び電圧測定用電極２ａに接触し、左足の裏が電流供給用電極１ｂ及び電圧測定用電極２ｂに接触する。これにより、電流供給用電極１ａ及び１ｂを介して生体に電流を流し、電圧測定用電極２ａ及び２ｂ間の生体の電圧を測定することができる。
【００２９】
制御回路１６は、上述のように、電流供給部１１、スイッチ部１３及び１４の動作を制御する。また、制御回路１６は、電圧測定部１２の測定結果に応じて、表示装置３に測定値や警報を表示させる。
【００３０】
続いて、生体電気インピーダンス測定装置１００の測定動作について説明する。図２は、実施の形態１にかかる生体電気インピーダンス測定装置１００の測定動作を示すフローチャートである。生体電気インピーダンス測定装置１００は、初期において電源オフ状態であり、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３１、ＳＷ３２、ＳＷ４１及びＳＷ４２は、全てオフである。生体電気インピーダンス測定装置１００の測定動作では、電源がオンした後（ステップＳ１１）、自己診断動作（ステップＳ１２）、生体電気インピーダンス測定動作（ステップＳ１３）、生体電気インピーダンス算出動作（ステップＳ１４）が行われる。以下、各ステップについて詳述する。
【００３１】
（ステップＳ１１）
測定を開始するため、生体電気インピーダンス測定装置１００の電源がオンとなる。この際、例えば体脂肪量を測定しようとする被測定者が、電源スイッチを押下することなどにより、生体電気インピーダンス測定装置１００の電源がオンとなる。電源がオンとなることにより、電流供給部１１は交流電流供給状態に、電圧測定部１２は電圧検出状態になる。なお、電源をオンにする方法はこの例に限られるものではない。
【００３２】
（ステップＳ１２）
自己診断動作は、ステップＳ１２１〜Ｓ１２４により構成される。
（ステップＳ１２１）
制御回路１６は、スイッチＳＷ１２、ＳＷ２２、ＳＷ３２及びＳＷ４２をオンにする。図３Ａは、ステップＳ１２１における生体電気インピーダンス測定装置１００の等価回路図である。ステップＳ１２１では、電流供給部１１の端子Ｔ１→スイッチＳＷ１２→端子Ｔ１２→基準抵抗１５→端子Ｔ２２→スイッチＳＷ２２→電流供給部１１の端子Ｔ２の経路（以下、電流供給経路と称する）で電流が流れる。電圧測定部１２の端子Ｔ３は、スイッチＳＷ３２及び端子Ｔ３２を介して、端子Ｔ１２と接続される。電圧測定部１２の端子Ｔ４は、スイッチＳＷ４２及び端子Ｔ４２を介して、端子Ｔ１２と接続される。これにより、電圧測定部１２は、基準抵抗１５の両端間の電圧ＶＲを測定し、測定結果を制御回路１６へ出力する。
【００３３】
（ステップＳ１２２）
制御回路１６は、電圧ＶＲが規定範囲内であるかを測定する。電圧ＶＲが規定範囲内である場合には生体電気インピーダンス測定動作（ステップＳ１３）へ進み、電圧ＶＲが規定範囲外である場合にはステップＳ１２３へ進む。
【００３４】
（ステップＳ１２３）
制御回路１６は、電圧ＶＲが規定範囲外である場合には、電流供給経路に異常が有るものとして、測定装置異常アラームを出力する。この測定装置異常アラームは、例えば表示装置３に出力される。表示装置３は、測定装置異常アラームを例えば表示画面上に表示することにより、被測定者は生体電気インピーダンス測定装置１００の電流供給経路に異常があることを認識できる。つまり、測定装置異常アラームにより、被測定者が電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂに接触しないように促すことができる。これにより、電流供給経路の異常による過大な電流が、被測定者に流れる事態を未然に防止できる。
【００３５】
（ステップＳ１２４）
また、制御回路１６は、測定装置異常アラームを出力後、測定処理を強制的に終了する。例えば、制御回路１６は、スイッチＳＷ１２、ＳＷ２２、ＳＷ３２及びＳＷ４２をオフにすることにより、電流供給経路に流れる電流を遮断する。また、例えば、制御回路１６は、電流供給部１１に対して、電流供給の中止を指令する。すなわち、電流供給経路に流れる電流を遮断することにより、電流供給経路の異常による過大な電流が、被測定者に流れる事態を未然に防止できる。
【００３６】
（ステップＳ１３）
インピーダンス測定動作（ステップＳ１３）は、ステップＳ１３１〜Ｓ１３５により構成される。
（ステップＳ１３１）
電圧ＶＲが規定範囲内である場合には、制御回路１６は、スイッチＳＷ１２、ＳＷ２２、ＳＷ３２及びＳＷ４２をオフに、スイッチＳＷ１１、ＳＷ２１、ＳＷ３１及びＳＷ４１をオンにする。図３Ｂは、ステップＳ１３１における生体電気インピーダンス測定装置１００の等価回路図である。ステップＳ１３１では、電流供給部１１の端子Ｔ１は、スイッチＳＷ１１及び端子Ｔ１１を介して、電流供給用電極１ａと接続される。電流供給部１１の端子Ｔ２は、スイッチＳＷ２１及び端子Ｔ２１を介して、電流供給用電極１ｂと接続される。電圧測定部１２の端子Ｔ３は、スイッチＳＷ３１及び端子Ｔ３１を介して、電圧測定用電極２ａと接続される。電圧測定部１２の端子Ｔ４は、スイッチＳＷ４１及び端子Ｔ４１を介して、電圧測定用電極２ｂと接続される。これにより、測定準備が完了する。
【００３７】
（ステップＳ１３２）
制御回路１６は、表示装置３に対し、測定準備完了を通知する。表示装置３は、測定準備が完了した旨を、例えば表示画面上に表示する。これにより、生体電気インピーダンスの測定を行うため、被測定者が電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂに接触する。
【００３８】
（ステップＳ１３３）
被測定者が電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂに接触すると、電流供給部１１の端子Ｔ１→スイッチＳＷ１１→→端子Ｔ１１→電流供給用電極１ａ→被測定者（図３Ｂでは、抵抗Ｒｏｂｊとして表示）→電流供給用電極１ｂ→端子Ｔ２１→スイッチＳＷ２１→電流供給部１１の端子Ｔ２の経路で電流が流れる。これにより、被測定者には、測定電流Ｉｍが流れる。電圧測定部１２は、抵抗Ｒｏｂｊの両端間の電圧ＶＭを測定し、測定結果を制御回路１６へ出力する。制御回路１６は、電圧ＶＭが規定範囲内であるかを判定する。電圧ＶＭが規定範囲外である場合にはステップＳ１３４へ進み、電圧ＶＭが規定範囲内である場合には生体電気インピーダンス算出動作（ステップＳ１４）へ進む。
【００３９】
（ステップＳ１３４）
制御回路１６は、電圧ＶＭが規定範囲外である場合には、生体電気インピーダンス測定装置１００に異常が有るものとして、測定装置異常アラームを出力する。上述のように、基準抵抗１５の抵抗値は１ｋΩである。また、被測定者が人間である場合、人間の生体電気インピーダンスの値は、典型的には１ｋΩ程度である。よって、電圧ＶＭが、ステップＳ１２２で測定した電圧ＶＲと同程度であれば、電圧ＶＭの測定値は正常であると判定できる。
【００４０】
ここで、電圧ＶＭの具体例について説明する。ここでは、基準抵抗１５の抵抗値を１ｋΩ、電流供給部１１から供給される電流の周波数を５０ｋＨｚ、電流振幅を５００μＡとする。このとき、電圧ＶＲは、以下の式（１）で表される。
ＶＲ＝１０００［Ω］×５００［μＡ］×ｓｉｎ（ｔ）
＝０．５［Ｖ］ｓｉｎ（ｔ）                        ・・・（１）
【００４１】
図４Ａは、生体電気インピーダンス測定装置１００が正常である場合の電圧ＶＲの波形図である。図４Ａに示すように、生体電気インピーダンス測定装置１００が正常である場合には、電圧ＶＲは、式（１）で示す電圧振幅（０．５Ｖ）の正弦波形を示す。
【００４２】
図４Ｂは、生体電気インピーダンス測定装置１００に異常が生じている場合の電圧ＶＲの波形の一例を示す波形図である。図４Ｂに示すように、例えば、電流供給部１１から供給される電流が過大である場合（過電流）、又は、基準抵抗１５がオープンである場合には、電圧ＶＲは、過大な値となり、レンジオーバー状態となる。
【００４３】
図４Ｃは、生体電気インピーダンス測定装置１００に異常が生じている場合の電圧ＶＲの波形の別の一例を示す波形図である。図４Ｃに示すように、例えば、電流供給部１１から供給される電流が過少若しくは無い場合、又は、基準抵抗１５が短絡している場合には、電圧ＶＲは、小さな値となる。
【００４４】
以上より、ステップＳ１３４における電圧ＶＲの振幅を観測することで、生体電気インピーダンス測定装置１００の異常を検出することができる。
【００４５】
なお、被測定者には個体差があるため、電圧ＶＭの正常値は、ある範囲を有する。すなわち、被測定者の個体差を考慮した生体電気インピーダンスの値の分布範囲を、電圧ＶＭの規定範囲として設定すればよい。測定装置異常アラームは、例えば表示装置３に出力される。表示装置３は、測定装置異常アラームを例えば表示画面上に表示することにより、被測定者は生体電気インピーダンス測定装置１００に異常があり、正常な生体電気インピーダンス測定ができないことを認識する。
【００４６】
（ステップＳ１３５）
また、制御回路１６は、測定装置異常アラームを出力後、測定処理を強制的に終了する。測定処理を強制的に終了する方法は、ステップＳ１２４と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
（ステップＳ１４）
制御回路１６は、電圧ＶＭが規定範囲内である場合には、電流Ｉｍ及び電圧ＶＭの値から生体電気インピーダンスを算出する。制御回路１６は、生体インピーダンスと被測定者の特性値（被測定者が人間である場合には、例えば、年齢、身長、性別、体重など）とから、被測定者の体脂肪量（体脂肪率）を算出し、算出した値を測定結果として出力する。測定結果は、例えば表示装置３に出力される。表示装置３は、測定結果である被測定者の体脂肪量（体脂肪率）を、例えば表示画面上に表示する。これにより、被測定者は自己の体脂肪量（体脂肪率）を認知することができる。これをもって、生体電気インピーダンス測定装置１００の測定動作が終了する。
【００４８】
以上より、本構成及び本方法によれば、自己診断により電流供給経路の故障を発見することにより、被測定者に過大な電流が流れることを未然に防止することができる。
【００４９】
従って、生体電気インピーダンス測定に先立って自己診断を行うことにより、電流が場がれる経路の異常を検出し、被測定者に過電流が流れることを未然に防止することができる生体電気インピーダンス測定装置、生体電気インピーダンス測定装置に搭載される半導体装置、生体電気インピーダンス測定装置の制御方法を提供することができる。
【００５０】
また、本構成では、コンデンサなどの外付け部品が必要ない。従って、生体電気インピーダンス測定装置を低コストで実現することも可能である。
【００５１】
実施の形態２
次に、本発明の実施の形態２にかかる生体電気インピーダンス測定装置２００について説明する。生体電気インピーダンス測定装置２００は、実施の形態１にかかる生体電気インピーダンス測定装置１００と同様の構成を有する。但し、生体電気インピーダンス測定装置２００は、生体電気インピーダンス測定装置１００と比べて、生体電気インピーダンス測定動作が異なる。
【００５２】
生体電気インピーダンス測定装置２００の測定動作について説明する。生体電気インピーダンス測定装置２００は、初期において電源オフ状態であり、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３１、ＳＷ３２、ＳＷ４１及びＳＷ４２は、全てオフである。生体電気インピーダンス測定装置２００の測定動作では、電源がオンした後（ステップＳ２１）、自己診断動作（ステップＳ２２）、生体電気インピーダンス測定動作（ステップＳ２３）、生体電気インピーダンス算出動作（ステップＳ２４）が行われる。なお、ステップＳ２１、Ｓ２２及びＳ２４における動作は、それぞれ図２に示すステップＳ１１、Ｓ１２及びＳ１４と同様であるので、説明を省略する。
【００５３】
以下、生体電気インピーダンス測定装置２００の生体電気インピーダンス測定動作（ステップＳ２３）について説明する。図５は、実施の形態２にかかる生体電気インピーダンス測定装置２００の測定動作における生体電気インピーダンス測定動作（ステップＳ２３）を示すフローチャートである。
【００５４】
（ステップＳ２３）
生体電気インピーダンス測定装置２００の測定動作におけるインピーダンス測定動作（ステップＳ２３）は、ステップＳ２３１〜Ｓ２３９により構成される。
（ステップＳ２３１）
電圧ＶＲが規定範囲内である場合には、制御回路１６は、スイッチＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３１、ＳＷ３２、ＳＷ４１及びＳＷ４２をオンにする。ステップＳ２３１では、電流供給部１１の端子Ｔ１は、スイッチＳＷ１１及び端子Ｔ１１を介して、電流供給用電極１ａと接続される。また、電流供給部１１の端子Ｔ１は、スイッチＳＷ１２、端子Ｔ１２、端子Ｔ３２及びスイッチＳＷ３２を介して、電圧測定部１２の端子Ｔ３と接続される。さらに、電圧測定部１２の端子Ｔ３は、スイッチＳＷ３１及び端子Ｔ３１を介して、電圧測定用電極２ａと接続される。
【００５５】
電流供給部１１の端子Ｔ２は、スイッチＳＷ２１及び端子Ｔ２１を介して、電流供給用電極１ｂと接続される。また、電流供給部１１の端子Ｔ２は、スイッチＳＷ２２、端子Ｔ２２、端子Ｔ４２及びスイッチＳＷ４２を介して、電圧測定部１２の端子Ｔ４と接続される。さらに、電圧測定部１２の端子Ｔ４は、スイッチＳＷ４１及び端子Ｔ４１を介して、電圧測定用電極２ｂと接続される。
【００５６】
この場合、電流供給用電極１ａと電流供給用電極１ｂとの間、及び、電圧測定用電極２ａと電圧測定用電極２ｂとの間は、オープンである。よって、ステップＳ２３１における等価回路図は、図３Ａと同様となる。この場合、電流供給部１１の端子Ｔ１→スイッチＳＷ１１→→端子Ｔ１１→電流供給用電極１ａ→被測定者（図３Ｂでは、抵抗Ｒｏｂｊとして表示）→電流供給用電極１ｂ→端子Ｔ２１→スイッチＳＷ２１→電流供給部１１の端子Ｔ２の経路で電流が流れる。これにより、電圧測定部１２は、ステップＳ２２で測定した基準抵抗１５の両端間の電圧ＶＲを検出する。これにより、測定準備が完了する。
【００５７】
（ステップＳ２３２）
制御回路１６は、表示装置３に対し、測定準備完了を通知する。表示装置３は、測定準備が完了した旨を、例えば表示画面上に表示する。これにより、生体電気インピーダンスの測定を行うため、被測定者が電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂに接触する。
【００５８】
（ステップＳ２３３）
被測定者が電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂに接触すると、電流供給部１１の端子Ｔ１→スイッチＳＷ１１→→端子Ｔ１１→電流供給用電極１ａ→被測定者（図３Ｂでは、抵抗Ｒｏｂｊとして表示）→電流供給用電極１ｂ→端子Ｔ２１→スイッチＳＷ２１→電流供給部１１の端子Ｔ２の経路にも電流が流れる。これにより、被測定者には、測定電流Ｉｍが流れる。図６は、ステップＳ２３３における生体電気インピーダンス測定装置２００の等価回路図である。電圧測定部１２は、並列接続された抵抗Ｒｏｂｊ及び基準抵抗１５からなる合成抵抗の両端間の電圧ＶＣを測定し、測定結果を制御回路１６へ出力する。制御回路１６は、電圧ＶＣが規定範囲内であるかを判定する。電圧ＶＣが規定範囲外である場合にはステップＳ２３４へ進み、電圧ＶＣが規定範囲内である場合にはステップＳ２３６へ進む。
【００５９】
（ステップＳ２３４）
制御回路１６は、電圧ＶＣが規定範囲外である場合には、被測定者と、電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂとの接触状態が良好でないものとして、接触異常アラームを出力する。上述のように、基準抵抗１５の抵抗値は１ｋΩである。また、被測定者が人間である場合、人間の生体電気インピーダンスの値は、典型的には１ｋΩ程度である。よって、抵抗Ｒｏｂｊ及び基準抵抗１５が並列接続された場合の合成抵抗の抵抗値は、５００Ωとなる。つまり、被測定者と、電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂとの接触状態が良好であれば、電圧ＶＣは、電圧ＶＲの１／２程度となる。つまり、電圧ＶＣが電圧ＶＲの１／２の値から外れる場合には、接触異常であると判定できる。なお、被測定者には個体差があるため、電圧ＶＣの正常値は、ある範囲を有する。すなわち、被測定者の個体差を考慮した生体電気インピーダンスの値の分布範囲を考慮して、電圧ＶＣの規定範囲を設定すればよい。接触異常アラームは、例えば表示装置３に出力される。
【００６０】
（ステップＳ２３５）
そして、表示装置３が接触異常アラームを例えば表示画面上に表示することにより、被測定者は接触異常を認識し、接触動作をやりなおすことができる。例えば、被測定者は、一旦、電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂから離れる。
【００６１】
そして、被測定者は、ステップＳ２３２に戻り、電流供給用電極１ａ及び１ｂ、電圧測定用電極２ａ及び２ｂに再度接触を試みることができる。すなわち、ステップＳ２３２〜Ｓ２３５はループ処理を構成し、このループ処理により、生体電気インピーダンス測定前に確実に良好な接触状態を実現することができる。
【００６２】
（ステップＳ２３６）
電圧ＶＣが規定範囲内である場合には、制御回路１６は、スイッチＳＷ１２、ＳＷ２２、ＳＷ３２及びＳＷ４２をオフに、スイッチＳＷ１１、ＳＷ２１、ＳＷ３１及びＳＷ４１をオンにする。よって、ステップＳ２３６における等価回路図は、図３Ｂと同様となる。すなわち、ステップＳ２３６での動作は、図２のステップＳ１３１と同様であるので、説明を省略する。
【００６３】
（ステップＳ２３７〜Ｓ２３９）
ステップＳ２３７〜Ｓ２３９は、それぞれ図２のステップＳ１３３〜Ｓ１３５と同様であるので、説明を省略する。
【００６４】
以上より、本構成及び本方法によれば、自己診断により電流供給経路の故障を発見することにより、被測定者に過大な電流が流れることを未然に防止することができる。さらに、本構成及び本方法によれば、被測定者と電流供給用電極及び電圧測定用電極との接触を良好な状態に維持し、より正確な生体電気インピーダンスを測定することが可能となる。
【００６５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述の実施の形態で説明したスイッチ部１３及び１４の構成は例示に過ぎない。従って、同様の動作を行えるならば、スイッチ部１３及び１４を他の構成とすることが可能であるのは勿論である。
【符号の説明】
【００６６】
１ａ、１ｂ  電流供給用電極
２ａ、２ｂ  電圧測定用電極
３  表示装置
１０  半導体装置
１１  電流供給部
１２  電圧測定部
１３、１４  スイッチ部
１５  基準抵抗
１６  制御回路
３１  正弦波発生部
３２  定電流回路部
３３  基準抵抗
３４  電圧増幅回路部
３５  検波回路
３６  Ａ／Ｄ変換器
３７  スイッチ群
３８  表示回路
３９  バッテリー
４０  定電圧供給部
５０Ａ、５０Ｂ  電流電極
５１Ａ、５１Ｂ  電圧電極
１００、２００  生体電気インピーダンス測定装置
３００  体脂肪計
Ｃ１〜Ｃ４  コンデンサ
Ｄ１１、Ｄ１２、Ｄ２１、Ｄ２２、Ｄ３１、Ｄ３２、Ｄ４１、Ｄ４２  ダイオード
ＩＣ１  アナログスイッチ
Ｒｏｂｊ  抵抗
ＳＷ１１、ＳＷ１２、ＳＷ２１、ＳＷ２２、ＳＷ３１、ＳＷ３２、ＳＷ４１、ＳＷ４２  スイッチ
Ｔ１〜Ｔ４、Ｔ１１、Ｔ１２、Ｔ２１、Ｔ２２、Ｔ３１、Ｔ３２、Ｔ４１、Ｔ４２  端子
Ｕ１２  定電流回路オペアンプ
Ｕ１４  電圧増幅オペアンプ
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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